Alcune Classi Standard

Object, Vettori

Esercizio dell’ultima volta

• Superclasse Persona

• Sottoclasse Libro

public class Persona { //OVERVIEW: una Persona e’ caratterizzata dal nome //(una stringa) e dall’indirizzo (una stringa)

private String nome;private String indirizzo;  public Persona(String nome,String indirizzo)      {//EFFECTS: costruisce una nuova Persona con nome // nome ed indirizzo indirizzothis.indirizzo=indirizzo;this.nome=nome;}

public String getNome()    {//EFFECTS: restituisce il nome di this return this.nome;}     public String getIndirizzo()    {//EFFECTS: restituisce l’indirizzo di this this.indirizzo;   }

public String toString()    {//EFFECTS: restituisce una stringa che riporta nome ed //indirizzo di thisreturn this.nome+this.indirizzo;}

public boolean equals(Persona p)    {//EFFECTS: restituisce true sse this e’ uguale a pif (this.nome.equals(p.nome) && this.indirizzo.equals(p.indirizzo)) return true;else return false; } }

public class Studente extends Persona { //OVERVIEW: uno Studente e’ caratterizzato dal nome // dall’indirizzo, e dal numero di matricola

private int mat;  public Studente(String n,String i, int mat)     {//EFFECTS: costruisce un nuovo Studente con nome // n, indirizzo i e matricola matsuper(n,i);this.mat=mat;}

public int getMatricola()    {//EFFECTS: restituisce la matricola di this return this.mat;}

public String toString()    {//EFFECTS: restituisce una stringa che riporta nome, //indirizzo e numero di matricola di thisreturn super. toString()+this.mat;}

    

public boolean equals(Studente p)    {//EFFECTS: restituisce true sse this e’ uguale a pif ( super.equals (p) && this.mat==p.mat) return true;else return false; }

Implementazione Ipublic class Archivio { //OVERVIEW: un Archivio e’ un insieme di Persona // senza ripetizioni di dimensione fissa

private Persona[] elements;private int index;

public Archivio(int dim)    {//REQUIRES: dim >0//EFFECTS: costruisce un nuovo Archivio vuoto //di dimensione dimelements=new Persona[dim];index=0;}

Nell’implementazione garantiamo che:1) 0<=index<elements.length2) elements[i] non e’ null per 0<= i <index3) elements[i] e’ null per index<= i <elements.length

Implementazione IIpublic String toString()    {//EFFECTS: restituisce una stringa che descrive l’insieme //di persone contenute in thisString result=“”;for ( int i=0; i< index; i++){result=result + elements[i].toString();}return result; }

public String cercan(String indirizzo)   {//EFFECTS: restituisce il nome di una Persona con indirizzo indirizzo che occorre in this, altrimenti restituisce la stringa vuotaString result=“”;for ( int i=0; i< index; i++){if(elements[i].getIndirizzo().equals (indirizzo)) result=elements[i].getnome();}return result; } }

Implementazione III

public String cercai(String nome)   {//EFFECTS: restituisce l’indirizzo di una Persona con nome nome che occorre in this, altrimenti restituisce la stringa vuotaString result=“”;for ( int i=0; i< index; i++){if(elements[i].getNome().equals (nome)) result=elements[i].getIndirizzo();}return result; } }

Implementazione: modificatori  public boolean insert(Persona p)    {//MODIFIES: this //EFFECTS: se p non occorre gia’ in this e ci sono ancora posizioni libere lo inserisce e restituisce true, altrimenti restituisce false

for ( int i=0; i< index; i++){if(elements[i].equals (p)) return false;}if (index==elements.length) return false;elements[index]=p;index++;return true; }

}

}

Implementazione: modificatori  public boolean remove(Persona p)    {//MODIFIES: this //EFFECTS: se p appartiene a this lo rimuove e restituisce true, altrimenti restituisce falsefor (int i=0; i< index; i++){if (elements[i].equals (p)) {if (i!=a.length-1){for (int j=i, j< index;j++)elements[j]=elements[j+1];}index--;return true;}}return false;}

}

Ereditarieta’

• Abbiamo visto come tramite l’ereditarieta’ e’ possibile estendere classi esistenti

-arricchendo lo stato degli oggetti

-aggiungendo nuove operazioni

•Se c1 estende c2, c1 e’ un sottotipo di c2

Classe Object

• La classe Object è la superclasse, diretta o indiretta, di ciascuna classe in Java

• Object è supertipo di qualsiasi oggetto

Attenzione

• I tipi primitivi int, boolean, double non sono sottotipi di Object, non sono oggetti (vedi la semantica di FP)

• String e’ un tipo primitivo sottotipo di Object

• BankAccount, Persona, Libro sono esempi di tipi non primitivi sottotipi di Object

A cosa serve?

Grazie al meccanismo dell'ereditarietà

i suoi metodi sono ereditati da tutti i sottotipi

ad una variabile di tipo Object possiamo assegnare oggetti di qualsiasi tipo (principio di sostituzione)

EsempioObject obj;

String s=“io”;

Obj=s; \\ e’ corretto un sottotipo e’ assegnato ad un supertipo

BankAccount b=new BankAccount();

Obj=b; \\ e’ corretto un sottotipo e’ assegnato ad un supertipo

Obj=4; \\ e’ un errore non e’ sottotipo

•Analogamente un metodo che ha un parametro formale Object potrebbe essere chiamato

con un parametro attuale del sottotipo

•Meccanismo essenziale per utilizzare lo stesso codice per i vari sottotipi

•Sono metodi ereditati da tutti i sottotipi

•I metodi più utili sono:

public String toString() { \\EFFECTS: restituisce una rappresentazione dell'oggetto this in forma di stringa. }

public boolean equals(Object obj) \\EFFECTS :verifica se l'oggetto this è uguale a obj.

Metodi Eredidati da Object

Commenti a toString()

•La definizione del metodo nella classe Object restituisce una stringa che contieneil nome della classe dell'oggetto ed una rappresentazione esadecimale del codice hash dell'oggetto (indirizzo in memoria dell'oggetto).

•Questo accade perché la classe Object non può conoscere la struttura dell'oggetto. Il metodo ereditato e’ poco utile.

•Il metodo deve quindi essere sovrascritto in ogni classe che lo usa per ottenere un risultato significativo. Tipicamente, di un oggetto si vogliono mostrare (nella stringa restituita) i valori delle variabili d'istanza o comunque una informazione significativa che descriva lo stato interno

Commenti ad

•Concettualmente, l'invocazione <obj1>.equals(<obj2>) del metodo equals dovrebbe restituire true quando il contenuto dei due oggetti è uguale (non il riferimento, come per l'operatore ==).

•L'esempio tipico è il confronto tra stringhe.

•Il metodo equals della classe Object, e’ implementatonon potendo fare alcuna assunzione sulla struttura interna degli oggetti su cui viene invocato (utilizza semplicemente l'operatore == per confrontarli.)

•Deve quindi essere sovrascritto in modo opportuno nel sottotipo (overriding) a seconda delle caretteristiche degli oggetti

equals

Object come supertipo

• Utilizzando Object e’ possibile definire collezioni di dati generiche•Non hanno un tipo fissato, ma sonoin grado di memorizzare elementi di ogni sottotipo di Object

•Simile al caso di Archivio, definito per memorizzare oggetti di tipo Persona•Puo’ essere usato per qualsiasi sottotipo, es. Studente

Un tipo di dato primitivo

•La classe java.util.Vector permette di definire degli oggetti

chiamati vettori (Vector)

-memorizzano sequenze di oggetti di lunghezza variabile

-possono contenere oggetti di tipo diverso, purche’ sottotipi

di Object

Tipo

Simili agli array a parte il fatto che

• la dimensione di un vettore può variare durante

l'esecuzione di un programma

• non vanno creati per un tipo prefissato, gli elementi del Vector hanno un tipo generico Object

• quindi possono contenere oggetti di ogni tipo anche tra loro disomogenei (tipo String o Integer) grazie al principio di sostituzione

Vector

Tipo

• Vediamo la specifica

• Principali costruttori e metodi

• Per un uso piu’ avanzato rimandiamo ad LSD

Vector

Costruttore

public Vector (){\\EFFECTS: crea un vettore vuoto}

• Notate che a differenza che per gli arrays non e’ necessario fissare al momento della creazione la dimensione

• Ci sono anche altri costruttori tipo quelli degli arrays che permettono di creare un vettore vuoto ma con una certa capacita’ (dato numero di posizioni allocate ma vuote). Serve solo per avere implementazioni piu’ o meno efficienti (per ora lo ignoriamo)

public int size (){\\EFFECTS: restituisce il numero di elementi presenti nel

vettore}

public Object elementAt (int index){\\EFFECTS: restituisce l'elemento di indice index }

public void setElementAt (Object obj, int  index){\\MODIFIES: this\\EFFECTS:

sostituisce obj all'oggetto della posizione index}

• Se index e’ fuori dal size del vettore viene sollevata una eccezione come per gli arrays

Metodi simili a quelli dell’array

 public void insertElementAt (Object obj, int index){\\MODIFIES:this \\EFFECTS: inserisce obj nella posizione index e sposta tutti gli elementi, da index in poi, di una posizione}

public void addElement (Object obj){\\MODIFIES:this\\EFFECTS: aggiunge una posizione alla fine che contiene obj }

• La dimensione del Vector cambia, viene aggiunta una posizione

alla fine o in un dato punto

Metodi per aggiungere

 public void removeElementAt (int index){\\MODIFIES:this\\EFFECTS: rimuove l'oggetto presente nella posizione index e spostaall'indietro di una posizione tutti gli elementi successivia quello rimosso}public boolean removeElement (Object obj){\\MODIFIES:this\\EFFECTS: rimuove la prima occorrenza

dell'oggetto obj se presente restituendo true,oppure  restituisce false}

• La dimensione del Vector cambia, viene ricompattato (non rimane una posizione vuota)

Metodi per rimuovere

Esempio: creazione di un Vector

Vector v=new Vector(); \\ [] inizialmente vuoto v.addElement(“a”); \\ [a] v.addElement(“b”); \\ [a,b] v.addElement(“c”); \\ [a,b,c] v.removeElementAt(1); \\ [a,c]

Come leggere gli elementi?

Vector v=new Vector(); \\ [] v.addElement(“a”); \\ [a]v.addElement(“b”); \\ [a,b]v.addElement(“c”); \\ [a,b,c]String s= v.elementAt(0); \\ e’ corretto?

• Sembrerebbe, dovrebbe restituire una stringa, ma……..la specifica del metodo

public Object elementAt (int index){\\EFFECTS: restituisce l'elemento di indice index }

Problema:errore di compilazione

• Stiamo usando un tipo Vector per memorizzare stringhe

• il compilatore non puo’ sapere quale tipo di valori sono correntemente memorizzati nel Vector (il suo tipo effettivo)

• il compilatore conosce solo il tipo restituito dal metodo (il suo tipo apparente, Object)

Necessario: Cast

Vector v=new Vector(); \\ [] v.addElement(“a”); \\ [a]v.addElement(“b”); \\ [a,b]v.addElement(“c”); \\ [a,b,c]

String s= ((String) v.elementAt(0)); \\ compila

•Il compilatore non riporta errori in quanto String e’ sottotipo del tipo apparente Object•Il Cast potrebbe provocare un errore a run-time qualora il valore restituito dal metodo non fosse sottotipo di String (non in questo caso ovviamente!)

Tipi Primitivi?

Vector elements=new Vector();

elements.addElement(3); errore di tipo!

• int non e’ sottotipo di Object (il metodo addElement ha parametro Object)

• Analoghi problemi per gli altri tipi boolean, double…

La soluzione

• Ogni tipo primitivo ha un corrispondente sottotipo di Object, sono oggetti che memorizzano i valori corrispondenti

• Per esempio, Integer e’ la classe involucro di int • Ogni Integer e’ un oggetto che memorizza un

valore int • Integer e’ sottotipo di Object

• Classi analoghe per tutti gli altri tipi primitivi

•Integer ha (oltre ai soliti metodi toString e equals):

•un costruttore con parametro di tipo primitivo public Integer(int value){ \\EFFECTS: crea un Integer che contiene il valore value}

•un metodo che produce il valore di tipo primitivo corrispondente public int intValue(){ \\EFFECTS: restituisce il numero intero contenuto in this}

Esempio•Vogliamo memorizzare il valore 3 in un Vector

Integer e= new Integer(3); //creiamo l’Integer

elements.addElement(e); //lo inseriamo

•Vogliamo leggere un valore da un Vector di Integer e trasformarlo in int

Integer i= (Integer) elements.elementAt(3); //Castint x= i.intValue();//conversione

Strutture Dati•Il tipo Vector e’ utile per realizzare strutture dati di dimensione variabile

•Esempio: pila

•Collezione di elementi organizzati in modo LIFO•Operazioni per inserire e rimuovere (top, pop e push)•Facciamo vedere specifica di una pila di interi

public class Stack {\\OVERVIEW: uno Stack e’ una collezione di elementi (interi) organizzati per \\ordine di inserimento con una politica LIFO. E’ modificabile

public Stack(){\\EFFECTS: costruisce un nuovo Stack vuoto}public boolean isEmpty() {\\EFFECTS: se this e’ vuoto restituisce true, altrimenti false}public int top() { \\ REQUIRES:this non vuoto \\ EFFECTS: ritorna l’ultimo elemento inserito}public void pop() {\\ REQUIRES:this non vuoto\\ MODIFIES: this\\ EFFECTS: rimuove l’ultimo elemento inserito}

public void push (int o){\\ MODIFIES: this\\ EFFECTS: inserisce o nella pila al top}

public String toString (){\\ EFFECTS: restituisce una Stringa che descrive gli elementi di this, dal primoinserito all’ultimo}

}

Esercizio I

• Implementare la classe Stack• Usando una variabile d’istanza privata di tipo

Vector• Il Vector sara’ vuoto al momento della creazione

della Pila• Gli elementi dovranno essere inseriti in modo da

implementare la disciplina LIFO (non a caso)• Per esempio l’ultimo elemento del Vector e’ il top

(ultimo inserito)

Astrazione tramite specifica

• Frammento di codice che opera sul tipo di dato Stack

• Scritto in base alla specifica (interfaccia)

• E’ indipendente dalla implementazione

• Non puo’ accedere al Vector che implementa la pila

public class UsaPila{

public static int somma(Stack p){\\ REQUIRES: p non e’ null\\EFFECTS: restituisce la somma degli elementi\\di p}

public static boolean cerca(Stack p, int i){\\ REQUIRES: p non e’ null\\EFFECTS: restituisce true se i appartiene a p,false\\altrimenti}

}

Nota

• I metodi statici sono difficili perche’ non abbiamo un modo per accedere a tutti gli elementi della pila (solo al top)

• Per contro accedendo al vettore che la implementa (deve essere evitato) sarebbe banale

• La pila passata per parametro non deve essere distrutta (svuotata), per riferimento

Parametro per riferimento

Stack p1=new Stack(); []p1.push[10]; [10]p1.push[20]; [10,20]p1.push[2]; [10,20,2]int result= UsaPila.somma(p1);

Viene associato al parametro attuale p il riferimento all’indirizzo di p1 (se il corpo del metodo modifica p modifica l’oggetto condiviso

Sviluppare un Tester

• Prende dei valori da console

• Costruisce una pila che li contiene

• Testa i vari metodi, chiamandoli sul vettore

• Per “vedere” il contenuto di una pila usare toString